El gas natural: fórmula. gas fórmula química. Todos los tipos de gas natural

Hoy sabemos una amplia variedad de gases. Algunas de estas personas recibieron métodos de laboratorio de sustancias químicas, algunas se formaron como resultado de reacciones como subproductos. Y los gases que se producen en la naturaleza? El principal origen de tales gases natural, natural son cuatro:

• gas natural, cuya fórmula de CH _4;
• Nitrógeno, N _2;
• hidrógeno, H _2;
• dióxido de carbono, CO _2.

Por supuesto, hay algún otro – oxígeno, sulfuro de hidrógeno, amoníaco, gases inertes, monóxido de carbono. Sin embargo, lo anterior es esencialmente importante para la gente y los utilizan para diferentes propósitos, incluyendo como combustible.

¿Qué es el gas natural?

El gas natural es conocido como tal, lo que nos da la naturaleza. Es decir, el contenido de la cual en el interior de la Tierra es mucho mayor y más de la cantidad que se obtiene en la industria como resultado de reacciones químicas.

Comúnmente conocido como el gas natural, el metano, pero esto no es cierto. Si nos fijamos en la composición de las fracciones de gas, podemos ver su siguiente composición de componentes:

• metano (96%);
• etano;
• propano;
• butano;
• hidrógeno;
• dióxido de carbono;
• nitrógeno;
• sulfuro de hidrógeno (, cantidades pequeñas trazas).

Por lo tanto, parece que el gas natural – una mezcla de varios gases de origen natural.

El gas natural: Fórmula

Desde el punto de vista químico el gas natural es una mezcla de hidrocarburos lineales estructura simple – metano, etano, propano y butano. Sin embargo, ya que un mayor volumen de todo el metano, el gas natural fórmula general aceptado expresar directamente fórmula metano. Por lo tanto, resulta que la fórmula química del metano CH gas natural _4.

Los componentes restantes tienen la siguiente fórmula empírica en la química:

• etano – C ₂ H _6;
• propano – C ₃ H _8;
• butano – C ₄ H _10;
• dióxido de carbono – CO _2;
• nitrógeno – N _2;
• H – H _2;
• sulfuro de hidrógeno – H ₂ S.

Una mezcla de tales sustancias es gas natural. Su compuesto principal Fórmula metano indica que el contenido de carbono del mismo es muy pequeña. Esto afecta a sus propiedades físicas, tales como la capacidad de quemar un gas incoloro, Fumo completamente punto. Mientras que otros miembros de su serie homóloga (serie de hidrocarburos saturados o alcanos) durante la combustión para formar la llama de humo negro.

Estar en la naturaleza

En la naturaleza, este gas se encuentra bajo tierra, las capas gruesas y densas de roca sedimentaria. Hay dos teorías principales sobre el origen del gas natural en la naturaleza.

1. La teoría de los movimientos tectónicos rocas. Los defensores de esta teoría creen que los hidrocarburos contenidos en las entrañas de la tierra y siempre se eleva como resultado de movimientos tectónicos y los cortes hacia arriba. En la parte superior de la alta presión y los cambios de temperatura los hacen como resultado de reacciones químicas en los dos minerales naturales – petróleo y gas.
2. teoría biogénica sugiere otro método en el que se forma gas natural. La fórmula refleja la composición cualitativa – carbono e hidrógeno, lo que sugiere que su formación tomó los seres orgánicos, cuyos cuerpos fueron atendidos en su mayoría construido a partir de estos elementos, como todos los seres vivos de este planeta que existe hasta el día de vivir. Con el tiempo, los restos de plantas y animales muertos se hundieron por debajo del fondo del océano, donde no había ni oxígeno ni bacterias puede descomponer y reciclar la materia orgánica. Como resultado de la descomposición anaeróbica de la biomasa se ha producido, y durante millones de años, una fuente de dos minerales – petróleo y gas. Así base tanto de la misma – que parte hidrocarburos y en parte de las sustancias de bajo peso molecular. La fórmula química del gas y el aceite de prueba. Sin embargo, cuando se expone a diferentes condiciones y diferentes productos se forman: a alta presión y temperatura – gas, la baja – aceite.

Hoy en día, los principales ámbitos y reservas de gas natural tienen países como Rusia, EE.UU., Canadá, Irán, Noruega y los Países Bajos.

De acuerdo a su estado de agregación de gas natural no puede siempre estar contenido sólo en el estado de gas. Hay varias opciones para la condensación:

1. El gas disuelto en las moléculas de aceite.
2. Gas disuelto en las moléculas de agua.
3. Los hidratos de gas forman un sólido.
4. En condiciones normales – compuesto gaseoso.

Cada uno de estos estados tiene su propio campo, y es muy valioso para los seres humanos.

El conseguir en el laboratorio y la industria

Además de los lugares de producción de gas natural, hay un número de maneras de conseguir en el laboratorio. Estos métodos, sin embargo, ciertamente serán utilizados sólo para lotes más pequeños de producto, ya que el costo del gas natural para poner en práctica en la síntesis de laboratorio no es rentable.

Los métodos de laboratorio:

1. compuestos de hidrólisis de bajo peso molecular – carburo de aluminio: AL ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. acetato de sodio en presencia de un álcali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. De gas de síntesis: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. De sustancias simples – carbono y de hidrógeno – a temperatura y presión elevadas.

La fórmula química de la fórmula metano gas natural reflejada, de modo que todas las reacciones características de alcanos, que se caracteriza por un gas dado.

La industria produce la extracción de metano de yacimientos naturales y el tratamiento posterior de las fracciones. Además, se requiere que el gas producto de las necesidades de limpieza. Después de metano del gas natural fórmula muestra sólo una parte de los componentes que contiene. Para uso doméstico necesita gas limpio que no contiene sustancias distintas de metano. etano desmontable, propano, butano y otros gases también se utilizan ampliamente.

propiedades físicas

ecuación del gas da una idea de cuáles son las cualidades físicas que debe poseer. Considere qué tipo de características.

1. Sólido incoloro, inodoro.
2. densidad aproximada varía entre 0,7-1 kg / ^m3.
3. La temperatura de combustión de 650 ⁰ C.
4. Casi dos veces más ligero que el aire.
5. El calor liberado por la combustión de un metro cúbico de gas, igual a 46 millones de julios.
6. A concentraciones más altas (más de 15%) en el gas del aire es muy explosivo.
7. Cuando se utiliza como un índice de octano exposiciones de combustible equivalente a 130.

Se obtiene el gas puro sólo después de pasar a través de un plantas de tratamiento especiales (plantas), que se erigen en el sitio de extracción fósil.

solicitud

Hay varias áreas principales de uso de gas natural. Después de la adición a su componente principal, el gas que fórmula CH ₄ utiliza y todos los demás componentes de la mezcla.

1. esfera de la vida del consumidor. Aquí se refiere a una cocina de gas, calefacción de edificios residenciales, combustible para calderas y así sucesivamente. El gas utilizado para la cocción, añadir sustancias especiales que pertenecen al grupo de mercaptanos. Esto se hace para asegurar que en caso de fuga de las tuberías de gas u otros lapsos que la gente pueda olerlo y tomar medidas. mezcla de gas nacional (que es una mezcla de propano y butano) es extremadamente explosivo en concentraciones más altas. Mercaptanos también hacen olor específico y desagradable del gas natural. La fórmula consta de elementos como azufre y fósforo, lo que les da una especificidad.

2. Producción química. En esta área, uno de los principales materiales de partida para muchas reacciones importantes que producen compuestos es gas natural, la fórmula que demuestra síntesis en la que puede participar:

• base en la producción de plásticos, que son el material moderno más común para prácticamente todas las áreas de la industria;
• materias primas en la síntesis de etinilo, cianuro de hidrógeno y amoníaco. Sami estos productos en el futuro van a la producción de muchas fibras y tejidos sintéticos, fertilizantes y aislamiento en la construcción;
• caucho, metanol, ácidos orgánicos – se forman a partir de metano y otras sustancias. Se utilizan en casi todos los ámbitos de la vida humana;
• polietileno y muchos otros compuestos naturaleza sintética recibieron agradeciendo metano.

3. Utilización como combustible. Además, para cualquier tipo de actividad humana, que van desde el llenado del tipo apropiado de lámparas de mesa y para centrales térmicas. Este tipo de combustible se considera que es ecológicamente correcta y apropiada para el fondo de todos los métodos alternativos. Sin embargo, la combustión del metano para formar dióxido de carbono como cualquier otro material orgánico. Y él es conocido por ser la causa de efecto invernadero de la Tierra. Por lo tanto, las personas deben encontrar la tarea aún más pura y fuente de alta calidad de la energía térmica.

Es por todas las fuentes básicas que utilizan gas natural. Fórmula él, si se toma todos los componentes complejos, muestra que es casi un recurso renovable, el único momento en que tiene que hacer mucho. Nuestro país con reservas de gas natural son muy afortunado, porque la cantidad de tales recursos naturales tendrá una duración de cientos de años, no sólo Rusia, sino muchos otros países a través de la exportación.

nitrógeno

Es parte de los depósitos de petróleo y gas natural. Además, el gas ocupa una gran parte del volumen en el aire (78%) y se produce en forma de compuestos naturales en el nitrato de litosfera.

Como una sustancia simple prácticamente utilizado por organismos vivos nitrógeno. La fórmula es de la forma ₂ N, o, en términos de enlaces químicos, N≡N. La presencia de una conexión tan fuerte indica una alta estabilidad química y la inercia de las moléculas en condiciones normales. Esto es lo que explica la posibilidad de la existencia de una gran cantidad de este gas en forma libre en la atmósfera.

En una sustancia simple capaz de nitrógeno fijado organismos particulares – rizobios. A continuación, se procesan en una forma más adecuada para la planta de gas y por lo tanto llevan la nutrición mineral de los sistemas de raíces de las plantas.

Hay varios compuestos básicos, en la forma que existe en nitrógeno naturaleza. La fórmula de los siguientes:

• óxidos de – NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• ácido – nitroso y nítrico HNO ₂ HNO ₃ (producido por descargas de rayos a partir de óxidos en el aire);
• nitrato – _{KNO3, NaNO3,} y así sucesivamente.

nitrógeno hombre no solamente se usa como un gas, pero en el estado líquido. Tiene la capacidad de convertirse en líquido a temperaturas por debajo de -170 ⁰ C, que lo hace adecuado para la congelación de vegetales y animales tejidos, muchos materiales. Es por ello que el uso generalizado de nitrógeno líquido es en la medicina.

También nitrógeno es una base para la obtención de uno de sus principales conexiones – amoníaco. tonelaje de producción de la sustancia, ya que es ampliamente utilizado en los hogares y la industria (cauchos de preparación, tintes, plásticos, fibras sintéticas, ácidos orgánicos, la producción de pintura, explosivos y así sucesivamente).

dióxido de carbono

¿Cuál es la fórmula de la sustancia? El dióxido de carbono se escribe como CO _2. Enlace covalente en la molécula débilmente polares fuerzas químicas, dual sólidos entre el carbono y el oxígeno. Esto indica la estabilidad y la inercia de la molécula en condiciones normales. Este hecho se confirma por la existencia del dióxido de carbono libre en la atmósfera.

Este material es un componente de gas natural y petróleo, y también se acumula en la atmósfera superior del planeta, haciendo que el llamado efecto invernadero.

La gran cantidad de dióxido de carbono formado durante la combustión de cualquier tipo de combustible orgánico. Ya sea carbón, madera, gas u otro combustible, la combustión completa resultante en el agua de formación y la sustancia.

Por lo tanto, resulta que su acumulación en la atmósfera es inevitable. Por lo tanto, una tarea importante de la sociedad moderna es la búsqueda de una alternativa, lo que minimiza el efecto invernadero combustible.

hidrógeno

Otro compuesto subida que ocurre en la composición de minerales naturales – es hidrógeno. Gas cuya fórmula – H _2. La forma más fácil de toda la materia conocida hoy.

Gracias a sus propiedades especiales en el sistema periódico ocupa dos posiciones – entre metales alcalinos y los halógenos. Tener un electrón es capaz de dar como un (propiedades metálicas, restauración) y aceptar (propiedades no metálicos, oxidación).

El área principal de uso – es un combustible ecológico, para el que los investigadores ven el futuro. razones:

• número ilimitado de las existencias de este gas;
• formación como resultado de la combustión es sólo agua.

Sin embargo, el desarrollo de la tecnología completa de hidrógeno como fuente de energía necesita ser mejorado todavía muchos matices.

Fórmulas para masa cálculo, la densidad, y el volumen de los gases de

En la física y la química aplicar unas formas básicas para resolver el gas. Por ejemplo, si se trata de uno de los parámetros más importantes, tales como la masa del gas, para la fórmula de cálculo es:

m þ = V *, en el que þ – es la densidad de una sustancia y V – su volumen.

Por ejemplo, si tenemos que calcular la masa de volumen de gas natural de 1 metro cúbico en condiciones normales, entonces tomamos el valor medio del nivel de su densidad en el material de referencia. Será igual a 0,68 kg / m ^3. Ahora que sabemos que el volumen y la densidad del gas, para el cálculo de la fórmula es bastante cumple con los requisitos. entonces:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kg, como la reducción de metros cúbicos.

volumen de gas Fórmula, en cambio, se compone de los indicadores de masa y densidad. Es decir, podemos expresar el valor de la configuración anterior:

V = m / þ, a continuación, en condiciones estándar de 2 kg cantidad de metano es igual a 2 / 0,68 = 2,914 m ^3.

También, en casos más complejos (cuando las condiciones son no estándar) para calcular la masa y el volumen de gases utilizados ecuación Mendeleyev-Clapeyron, que tiene la forma:

p * V = m / M * R * T, donde p – presión del gas, V – su volumen, m y M – masa y la masa molar, respectivamente, R – constante igual a 8,314 universal de los gases, T – la temperatura en Kelvin.

Esta fórmula volumen de gas produce estimaciones muy cerca del valor del gas ideal, que existe puramente hipotético y se utiliza para conceptos abstractos en la solución de problemas en física y química. También es posible calcular el volumen de la ecuación de Boyle, que tiene la forma:

V = p _n * V _n * T / p * T _n, donde valor de índice n – son valores en condiciones estándar normales.

Para el cálculo fue la más precisa y consistente con la realidad, como una opción a tener en cuenta, ya que la densidad del gas. La fórmula para calcular este parámetro es todavía un punto discutible. Decidió utilizar el sencillo más común, es decir:

þ = m ₀ * n, donde m ₀ – unidad de concentración – – masa molecular (kg) n 1 / m ^3.

Sin embargo, en algunos casos es necesario el uso de otros cálculos más complejos y completos con múltiples variables para producir precisa y más cerca del resultado ideal.